(57)【要約】  バッテリーモジュールが開示される。本発明の一実施例によるバッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルが積層されるバッテリーセル積層体と、複数のバッテリーセルに各々備えられた電極リードを電気的に接続するバスバーと、バスバーから離隔するように複数のバッテリーセルの間に配置され、バッテリーセルの内部で発生したガスのガス圧によって作動することで電極リードとバスバーとの電気的接続を切断する遮断ユニットと、を含む。
2019537829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリーセルが積層されるバッテリーセル積層体と、
前記複数のバッテリーセルに各々備えられた電極リードを電気的に接続するバスバーと、
前記バスバーから離隔するように前記複数のバッテリーセルの間に配置され、バッテリーセルの内部で発生したガスのガス圧によって作動することで前記電極リードと前記バスバーとの電気的接続を切断する遮断ユニットと、を含むバッテリーモジュール。
【請求項２】
前記遮断ユニットは、
係止部が形成され、第１弾性部材が結合した作動本体と、
前記作動本体が、前記第１弾性部材によって弾性収縮した状態で前記作動本体の係止部にかかって前記作動本体を固定し、前記作動本体が固定された状態を維持できるように第２弾性部材が結合した固定部材と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記バスバーに向けて前記作動本体に結合し、前記バスバーに向けている先端が尖って形成された破断部材をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記バスバーには破断溝が形成され、前記破断部材の尖った先端が、前記バスバーの破断溝に向けるように配置されることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記作動本体の係止部は、前記作動本体の内側から外側へ進むほど上向きに傾くように第１傾斜部が形成され、前記第１弾性部材は、前記作動本体の中心部における下側に結合することを特徴とする請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項６】
前記固定部材は、
前記係止部の前記第１傾斜部に接触できるように前記第１傾斜部に対応する第２傾斜部が形成され、前記第２弾性部材が結合した回動部と、
前記回動部に結合する回動軸と、を含むことを特徴とする請求項５に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記回動部は、
前記第２傾斜部が形成され、前記第２弾性部材が結合した第１回動部と、
前記第１回動部から延び、前記バッテリーセルから加圧される第２回動部と、を含むことを特徴とする請求項６に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記回動部が、一対で設けられ、
前記作動本体が前記一対の回動部の間に配置されるように、前記一対の回動部が、前記作動本体の両サイドに各々配置されることを特徴とする請求項６に記載のバッテリーモジュール。
【請求項９】
前記作動本体の係止部は、前記作動本体の内側から外側へ進むほど下向きに傾くように第１傾斜部が形成され、前記第１弾性部材は、前記作動本体の両側端部における下側に各々結合することを特徴とする請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１０】
前記固定部材は、
前記係止部の前記第１傾斜部に接触できるように前記第１傾斜部に対応する第２傾斜部が形成され、前記第２弾性部材が結合した回動部と、
前記回動部に結合する回動軸と、を含むことを特徴とする請求項９に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１１】
前記回動部は、
前記第２傾斜部が形成された第１回動部と、
前記第１回動部から延び、前記第２弾性部材が結合し、前記バッテリーセルから加圧される第２回動部と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１２】
前記回動部は、一対で設けられ、
前記一対の回動部が、前記回動軸を基準で前記回動軸にて交差するように配置されることを特徴とする請求項１０に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１３】
前記複数のバッテリーセルの間に配置され、前記遮断ユニットが接触して支持される支持部材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１４】
前記遮断ユニットは、前記バッテリーセルの電極リードが配置されて支持されるテラス部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のうちいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含む、バッテリーパック。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４のうちいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含む、自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックに関し、より詳しくは、バッテリーセルの過充電を防止することができるバッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックに関する。
【０００２】
本出願は、２０１７年７月６日出願の韓国特許出願第１０−２０１７−００８５９９２号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
モバイル機器に関する技術開発及び需要が増加するにつれ、エネルギー源としての二次電池の需要が急激に増加しつつあり、従来、二次電池としてニッケルカドミウム電池または水素イオン電池が用いられていたが、最近は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらないため充電及び放電が自由であり、自己放電率が非常に低く、エネルギー密度が高いリチウム二次電池が広く用いられている。
【０００４】
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材を各々正極活物質と負極活物質として使用する。リチウム二次電池は、このような正極活物質及び負極活物質が各々塗布された正極板及び負極板がセパレータを挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止して収納する外装材、即ち、電池ケースと、を備える。
【０００５】
リチウム二次電池は、正極、負極及びこれらの間に介されるセパレータ及び電解質からなり、正極活物質及び負極活物質に何を使用するかによって、リチウムイオン電池（Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｉｏｎ  Ｂａｔｔｅｒｙ，ＬＩＢ）、リチウムポリマー電池（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｉｏｎ  Ｂａｔｔｅｒｙ，ＰＬＩＢ）などに分けられる。通常、これらのリチウム二次電池の電極は、アルミニウムまたは銅シート、メッシュ、フィルム、ホイルなどの集電体に、正極または負極活物質を塗布した後、乾燥することで形成される。
【０００６】
従来のバッテリーモジュールと係わり、電圧に基づいて過充電を防止し、センサーによって測定された電圧が過電圧である場合、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）によって電圧を遮断する技術が知られている。しかし、このような従来技術は、ＢＭＳに異常が発生する場合、過充電を防止できないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＢＭＳに異常が発生した場合などにおいて、ＢＭＳに関わらずバッテリーセルの過充電を防止することができるバッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、バッテリーセルの過充電時に発生する圧力を用いてバッテリーセルの過充電を防止することができるバッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するため、本発明の一面によれば、複数のバッテリーセルが積層されるバッテリーセル積層体と、前記複数のバッテリーセルに各々備えられた電極リードを電気的に接続するバスバーと、前記バスバーから離隔するように前記複数のバッテリーセルの間に配置され、バッテリーセルの内部で発生したガスのガス圧によって作動することで前記電極リードと前記バスバーとの電気的接続を切断する遮断ユニットと、を含むバッテリーモジュールを提供する。
【００１０】
また、前記遮断ユニットは、係止部が形成され、第１弾性部材が結合した作動本体と、前記作動本体が、前記第１弾性部材によって弾性収縮した状態で前記作動本体の係止部にかかって前記作動本体を固定し、前記作動本体が固定された状態を維持できるように第２弾性部材が結合した固定部材と、を含み得る。
そして、前記バスバーに向けて前記作動本体に結合し、前記バスバーに向けている先端が尖って形成された破断部材をさらに含み得る。
【００１１】
また、前記バスバーには破断溝が形成され、前記破断部材の尖った先端は、前記バスバーの破断溝に向けるように配置され得る。
【００１２】
また、前記作動本体の係止部は、前記作動本体の内側から外側へ進むほど上向きに傾くように第１傾斜部が形成され、前記第１弾性部材は、前記作動本体の中心部における下側に結合し得る。
【００１３】
また、前記固定部材は、前記係止部の前記第１傾斜部に接触できるように前記第１傾斜部に対応する第２傾斜部が形成され、前記第２弾性部材が結合した回動部と、前記回動部に結合する回動軸と、を含み得る。
【００１４】
そして、前記回動部は、前記第２傾斜部が形成され、前記第２弾性部材が結合した第１回動部と、前記第１回動部から延び、前記バッテリーセルから加圧される第２回動部と、を含み得る。
【００１５】
また、前記回動部は一対で設けられ、前記作動本体が前記一対の回動部の間に配置されるように、前記一対の回動部は、前記作動本体の両サイドに各々配置され得る。
【００１６】
そして、前記作動本体の係止部は、前記作動本体の内側から外側へ進むほど下向きに傾くように第１傾斜部が形成され、前記第１弾性部材は、前記作動本体の両側端部における下側に各々結合し得る。
【００１７】
また、前記固定部材は、前記係止部の前記第１傾斜部に接触できるように前記第１傾斜部に対応する第２傾斜部が形成され、前記第２弾性部材が結合した回動部と、前記回動部に結合する回動軸と、を含み得る。
【００１８】
また、前記回動部は、前記第２傾斜部が形成された第１回動部と、前記第１回動部から延び、前記第２弾性部材が結合し、前記バッテリーセルから加圧される第２回動部と、を含み得る。
【００１９】
また、前記回動部は一対で設けられ、前記一対の回動部は、前記回動軸を基準で前記回動軸にて交差するように配置され得る。
【００２０】
そして、前記複数のバッテリーセルの間に配置され、前記遮断ユニットが接触して支持される支持部材をさらに含み得る。
【００２１】
また、前記遮断ユニットは、前記バッテリーセルの電極リードが配置されて支持されるテラス部に設けられ得る。
【００２２】
一方、本発明の他面によれば、前述のバッテリーモジュールを含むバッテリーパックを提供し、また、前記バッテリーモジュールを含む自動車を提供し得る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施例は、バッテリーセルの過充電時、電極リードとバスバーとの電気的接続を切断する遮断ユニットが作動するため、ＢＭＳに異常が発生して制御が不可能または困難な場合などにおいて、ＢＭＳに関わらずバッテリーセルの過充電を防止することができる。
【００２４】
また、弾性収縮した弾性部材に力が貯蔵されており、バッテリーセルの過充電時に発生する圧力が弾性部材のトリガーとして作用可能であるため、バッテリーセルの過充電を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールの一部を示した断面図である。
【図２】本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールにおいて遮断ユニットの作動過程を示した図である。
【図３】本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールにおいて遮断ユニットの作動過程を示した図である。
【図４】本発明の第２実施例によるバッテリーモジュールの一部を示した断面図である。
【図５】本発明の第２実施例によるバッテリーモジュールにおいて遮断ユニットの作動過程を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００２７】
図面における各構成要素またはその構成要素をなす特定部分の大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張または省略されるか、概略的に示されることがある。したがって、各構成要素の大きさは、実際の大きさを完全に反映することではない。本発明に関連する公知の機能または構成についての具体的な説明が、本発明の要旨を不要にぼやかすと判断される場合、その説明を略する。
【００２８】
本明細書において使用される「結合」または「連結」という用語は、一つの部材と他の部材とが直接結合するか、または直接連結される場合のみならず、一つの部材が接続部材を介して他の部材に間接的に結合するか、または間接的に連結される場合も含む。
【００２９】
図１は、本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールの一部を示した断面図であり、図２及び図３は、本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールにおいて遮断ユニットの作動過程を示した図である。
【００３０】
図１〜図３を参照すれば、本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールは、バッテリーセル積層体１００と、バスバー２００と、遮断ユニット３００と、を含む。
【００３１】
バッテリーセル積層体１００は、複数のバッテリーセル１１０が積層されるように構成され得る（図１参照）。バッテリーセル１１０は、多様な構造を有し得、複数のバッテリーセル１１０は、多様な方式で積層され得る。バッテリーセル１１０は、正極板／セパレーター／負極の順に配列される単位セル（Ｕｎｉｔ  Ｃｅｌｌ）または正極板／セパレーター／負極板／セパレーター／正極板／セパレーター／負極の順に配列されたバイセル（Ｂｉ−Ｃｅｌｌ）を電池容量に合わせて複数個を積層した構造を有し得る。
【００３２】
バッテリーセル１１０には、電極リード１１１が備えられ得る。電極リード１１１は、外部へ露出して外部機器に接続する一種の端子であって、伝導性材質が使われ得る。電極リード１１１は、正極リード及び負極リードを含み得る。正極リードと負極リードとは、バッテリーセル１１０の長手方向に対して相互反対方向に配置されてもよく、または正極リードと負極リードとがバッテリーセル１１０の長手方向に対して相互同一の方向に位置されてもよい。電極リード１１１は、後述するバスバー２００に電気的に結合し得る。バッテリーセル１１０が充放電されれば、バッテリーセル１１０のケースの内部でガスが発生し、バッテリーセル１１０の電極リード１１１が配置されて支持されるテラス部６００の付近に配置されたガス捕集器（図示せず）に前記ガスが捕集し得る。そして、遮断ユニット３００は、過充電時、ガス捕集器に捕集したガスによって脹れ上がるテラス部６００に設けられ得る。即ち、テラス部６００から遮断ユニット３００へ加えられるガス圧によって遮断ユニット３００が作動できる。バッテリーセル１１０のケースは多様であり、以下では、説明の便宜のためにバッテリーセル１１０のケースがパウチ型である場合として説明する。
【００３３】
バッテリーセル積層体１００には、バッテリーセル１１０を収納する複数のカートリッジ（図示せず）が備えられ得る。各々のカートリッジは、プラスチックの射出成形によって製造され得、バッテリーセル１１０を収納できる収納部が形成された複数のカートリッジが積層され得る。複数のカートリッジが積層されたカートリッジ組立体には、コネクター要素または端子要素が備えられ得る。コネクター要素は、例えば、バッテリーセル１１０の電圧または温度に関わるデータを提供できるようにＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ，図示せず）などに接続するための多様な形態の電気的な接続部品または接続部材を含み得る。そして、端子要素は、バッテリーセル１１０に接続するメイン端子であって、正極端子及び負極端子を含み、端子要素には、ターミナルボルトが備えられ、外部と電気的に接続し得る。一方、バッテリーセル１１０は、多様な形状を有し得る。
【００３４】
バスバー２００は、複数のバッテリーセル１１０に各々備えられた電極リード１１１に結合し、電極リード１１１を電気的に接続する。ここで、電気的接続には、直列または並列が含まれ得る。バスバー２００と電極リード１１１とは、多様な方式で接続可能であり、例えば、溶接で接続し得る。そして、バッテリーセル１１０に過充電が発生する場合、バスバー２００が容易に破断できるよう、バスバー２００には破断溝２１０が形成され得、これについての詳細な説明は後述する。
【００３５】
支持部材５００は、複数のバッテリーセル１１０の間に配置され、遮断ユニット３００が支持部材５００に接触して支持され得る。即ち、図１を参照すれば、支持部材５００は、一つのバッテリーセル１１０と、一つのバッテリーセル１１０に隣接するバッテリーセル１１０との間でテラス部６００に結合し得、後述する遮断ユニット３００が支持部材５００に結合して支持され得る。ここで、支持部材５００は多様に構成され得、例えば、バッテリーモジュールに備えられたインターコネクターであり得る。ここで、インーコネクターは、バッテリーセル１１０の周辺に位置し、バッテリーセル１１０の反復的な充放電の間にバッテリーセル１１０の温度に対応する電気信号またはバッテリーセル１１０の電流または電圧に対応する電気信号をＢＭＳに伝達するものであって、本願発明においては、遮断ユニット３００がインターコネクターに結合し得る。但し、支持部材５００は必ずしもインターコネクターでなくてもよい。
【００３６】
遮断ユニット３００は、バッテリーセル１１０の充放電、特に、過充電時にバッテリーセル１１０の内部に発生したガス圧によって作動するように設けられる。即ち、前述のようにバッテリーセル１１０のケースの内部でガスが発生すれば、バッテリーセル１１０の電極リード１１１が配置されて支持されるテラス部６００の付近に配置されたガス捕集器（図示せず）にガスが捕集するため、遮断ユニット３００は、ガス捕集器が位置したテラス部６００に近接した位置で複数のバッテリーセル１１０の間に配置され得、この際、バスバー２００から離隔して位置し得る。但し、ガス捕集器がテラス部６００から離れている場合には、遮断ユニット３００の位置がガス捕集器に隣接するように変更され得る。そして、バッテリーセル１１０の過充電時に発生するガス圧によって遮断ユニット３００が作動し、電極リード１１１とバスバー２００との電気的接続を切断できる。これによって、ＢＭＳに関わらず、バッテリーセル１１０の過充電を防止することができる効果を奏する。
【００３７】
遮断ユニット３００は、作動本体３１０及び固定部材３２０を含み得る。図２及び図３を参照すれば、作動本体３１０には、係止部３１１が形成され、第１弾性部材３１２が結合し得る。固定部材３２０は、作動本体３１０が第１弾性部材３１２によって弾性収縮した状態を維持できるように作動本体３１０の係止部３１１にかかって作動本体３１０を固定する。ここで、固定部材３２０が作動本体３１０の係止部３１１にかかって作動本体３１０の固定状態を維持できるように第２弾性部材３２４が固定部材３２０に結合している。ここで、第１弾性部材３１２が弾性収縮した状態で第１弾性部材３１２に結合した作動本体３１０は、固定部材３２０にかかって固定される。即ち、図１及び図２を参照すれば、作動本体３１０は、第１弾性部材３１２が弾性収縮した状態で固定部材３２０にかかって固定されている。そして、過充電によってバッテリーセル１１０の内部にガスが発生すれば、遮断ユニット３００の固定部材３２０にガス圧が伝達されるため、固定部材３２０が第２弾性部材３２４の弾性力を超えることによって回動するようになる。そうすれば、固定部材３２０にかかっていた作動本体３１０の係止が解除され、第１弾性部材３１２の弾性回復力によって作動本体３１０がバスバー２００側へ発射され、作動本体３１０の発射力によって作動本体３１０がバスバー２００に突き当たってバスバー２００自体を破断するか、または、バスバー２００と電極リード１１１との接続部分を破断する。このために、作動本体３１０には、破断部材４００が結合し得る。即ち、破断部材４００は、バスバー２００に向けるように作動本体３１０に結合して、バスバー２００に向けている先端４１０が尖って形成され得る。ここで、作動本体３１０が発射されれば、先端４１０が尖った破断部材４００がバスバー２００に突き当たってバスバー２００自体、またはバスバー２００と電極リード１１１との接続部分を破断し得る。勿論、破断部材４００が備えられず作動本体３１０のみが存在する場合、作動本体３１０がバスバー２００に突き当たってバスバー２００自体、またはバスバー２００と電極リード１１１との接続部分を破断し得る。そして、バスバー２００自体を容易に破断できるようにバスバー２００には破断溝２１０が形成され得る。破断溝２１０は、多様な形状またはサイズを有し得る。バスバー２００に破断溝２１０が形成された場合、破断部材４００の尖った先端４１０がバスバー２００の破断溝２１０に向けるように配置され得る。即ち、作動本体３１０が発射されれば、破断部材４００の尖った先端４１０がバスバーの破断溝２１０に突き当たって（図３参照）バスバー２００の破断溝２１０を中心にしてバスバー２００を破断できる。
【００３８】
作動本体３１０の係止部３１１は、図２及び図３を参照すれば、作動本体３１０の内側から外側へ進むほど上向きに傾くように第１傾斜部３１５が形成され得る。ここで、第１傾斜部３１５は、固定部材３２０の回動部３２１に形成された第２傾斜部３２３にかかるように形成され得る。そして、作動本体３１０の中心部の下側に第１弾性部材３１２が結合し、第１弾性部材３１２が弾性収縮した状態で作動本体３１０の係止部３１１が固定部材３２０にかかって固定される。
【００３９】
固定部材３２０は、回動部３２１及び回動軸３２６を含み得る。回動部３２１は、係止部３１１の第１傾斜部３１５に接触できるように第１傾斜部３１５に対応する第２傾斜部３２３が形成され、第２弾性部材３２４が結合した第１回動部３２２と、第１回動部３２２から延び、バッテリーセル１１０から加圧される第２回動部３２５と、を含み得る。即ち、第１弾性部材３１２が弾性収縮した状態で作動本体３１０の係止部３１１に形成された第１傾斜部３１５に固定部材３２０の第２傾斜部３２３がかかるため、作動本体３１０は、図２に示したように固定される。そして、第１弾性部材３１２は、支持部材５００に接触し得る。ここで、回動部３２１は一対で設けられ得、一対の回動部３２１は、作動本体３１０の両サイドに各々配置され得る。これによれば、作動本体３１０は、一対の回動部３２１の間に配置され得る。ここで、第２弾性部材３２４と第２回動部３２５とは、支持部材５００に接触し得る。回動軸３２６は、回動部３２１に結合し得る。即ち、回動部３２１は、回動軸３２６を基準で回動し得る。即ち、バッテリーセル１１０が過充電によってガスが発生すれば、バッテリーセル１１０のテラス部６００の付近でガス圧が発生するため、第２回動部３２５へガス圧が加えられ、第２回動部３２５が加圧される。そして、第２回動部３２５が回動軸３２６に対して回動すれば、第２回動部３２５から延びる第１回動部３２２も回動するようになり、第１回動部３２２の第２傾斜部３２３は、作動本体３１０の係止部３１１における第１傾斜部３１５に沿って移動する。第２傾斜部３２３が移動して第１傾斜部３１５から係止が解除されれば、第１弾性部材３１２の弾性回復力によって作動本体３１０がバスバー２００側へ発射され、作動本体３１０に結合した破断部材４００の尖った先端４１０がバスバー２００の破断溝２１０に突き当ってバスバー２００を破断するか、または、作動本体３１０または破断部材４００がバスバー２００に突き当たってバスバー２００と電極リード１１１との電気的接続を切断する。
【００４０】
以下、図面を参照して、本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールの作用及び効果について説明する。
【００４１】
図１及び図２を参照すれば、遮断ユニット３００が複数のバッテリーセル１１０の間に配置されており、遮断ユニット３００の作動本体３１０は、第１弾性部材３１２が弾性収縮した状態で固定部材３２０によって固定されている。ここで、固定部材３２０の第１回動部３２２には、第２傾斜部３２３が形成され、第２傾斜部３２３は、作動本体３１０の係止部３１１に形成された第１傾斜部３１５にかかり、これによって作動本体３１０を固定する。図３を参照すれば、過充電などによってバッテリーセル１１０にガスが発生した場合、ガス圧によって固定部材３２０の回動部３２１が回動軸３２６を中心に回動し、回動部３２１が回動するようになれば、作動本体３１０の係止が解除されるため、作動本体３１０が発射される。そして、作動本体３１０がバスバー２００に突き当たるか、または、作動本体３１０に結合した破断部材４００がバスバー２００に突き当たってバスバー２００自体を破断するか、バスバー２００と電極リード１１１との接続を破断して電気的接続を切断することによって、バッテリーセル１１０の過充電を防止することができる。
【００４２】
本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールにおいては、第１弾性部材３１２及び第２弾性部材３２４が使われることから、バスバー２００自体またはバスバー２００と電極リード１１１との接続を破断できる程度の大きい力を増幅できる効果を奏する。
【００４３】
図４は、本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールの一部を示した断面図であり、図５及び図６は、本発明の第２実施例によるバッテリーモジュールにおいて遮断ユニットの作動過程を示した図である。
【００４４】
以下、図面を参照して本発明の第２実施例によるバッテリーモジュールの作用及び効果について説明するが、本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールで説明した内容と共通する部分は、前述の説明を以って代わりにする。
【００４５】
本発明の第２実施例は、遮断ユニット３００の具体的な形状が異なるという点で第１実施例と相違する。
【００４６】
図４〜図６を参照すれば、作動本体３１０の係止部３１１には、作動本体３１０の内側から外側へ進むほど下向きに傾くように第１傾斜部３１５が形成され、第１弾性部材３１２は、作動本体３１０の両側端部の下側に各々結合し得る。ここで、第１弾性部材３１２は、第１実施例と同様に支持部材５００に接触した状態で弾性収縮し得る。
【００４７】
そして、固定部材３２０は、回動部３２１及び回動軸３２６を含み得る。回動部３２１は、係止部３１１の第１傾斜部３１５に接触できるように第１傾斜部３１５に対応する第２傾斜部３２３が形成され、第２弾性部材３２４が結合し得る。ここで、回動部３２１は、第２傾斜部３２３が形成された第１回動部３２２と、第１回動部３２２から延び、第２弾性部材３２４が結合し、バッテリーセル１１０から加圧される第２回動部３２５と、を含み得る。回動部３２１は、第１実施例と同様に、一対で設けられ得るが、構造は第１実施例と相違し、図５及び図６を参照すれば、一対の回動部３２１は回動軸３２６を基準で回動軸３２６にて交差するように配置され得る。
【００４８】
ここで、第２実施例による遮断ユニット３００の基本的な作動方式は、第１実施例の遮断ユニット３００と共通するため、これについての詳細な説明は第１実施例の説明を以って代わりにする。
【００４９】
一方、本発明の一実施例によるバッテリーパック（図示せず）は、前述のような本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを一つ以上含み得る。また、前記バッテリーパックは、このようなバッテリーモジュールの他に、このようなバッテリーモジュールを収納するためのケース、バッテリーモジュールの充放電を制御するための各種装置、例えば、ＢＭＳ、電流センサー、ヒューズなどがさらに含まれ得る。
【００５０】
一方、本発明の一実施例による自動車（図示せず）は、前述のバッテリーモジュールまたはバッテリーパック（図示せず）を含み得、前記バッテリーパックには、前記バッテリーモジュールが含まれ得る。そして、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールは、前記自動車、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車のような電気を使用するように設けられる所定の自動車（図示せず）に適用することができる。
【００５１】
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパックに関し、特に、二次電池関連産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１００  バッテリーセル積層体
１１０  バッテリーセル
１１１  電極リード
２００  バスバー
２１０  破断溝
３００  遮断ユニット
３１０  作動本体
３１１  係止部
３１２  第１弾性部材
３１５  第１傾斜部
３２０  固定部材
３２１  回動部
３２２  第１回動部
３２３  第２傾斜部
３２４  第２弾性部材
３２５  第２回動部
３２６  回動軸
４００  破断部材
４１０  先端
５００  支持部材
６００  テラス部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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